电线电缆的阻燃技能在我国已日趋老练,许多阻燃型电线电缆产品在修建、冶金、石化、铁路、电力、发(变)电等职业得到了很多的运用。为保证电力线路中的电线电缆规划和运用做到安全可靠、技能先进、经济合理,避免电线电缆所引起的火灾,削减电线电缆在火灾中所构成的丢失,上海电力公司首先规则往后在35kV电力线路中,无论是新规划的线路仍是老线路的改造,当需求运用交联聚乙烯绝缘电力电缆时,应选用阻燃型电缆,且电缆的阻燃功能要到达GB/T18380.3《成束电线电缆的焚烧实验办法》规范中A类规则的要求。
由于35kV交联聚乙烯绝缘电力电缆其结构和运用资料的特殊性,国内对此类电缆的阻燃技能的相关报导并不多,鉴于宝胜集团有限公司曾在1999年成功研制开发出B类35kV交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃电力电缆这一技能优势,经和上海电力公司技能人员屡次进行技能交流和电缆结构规划计划的证明,咱们规划出两种不同结构的35kV交联聚乙烯绝缘阻燃电力电缆,经对试制出的ZRA-YJV3×400mm2、ZRA-YJLV3×150mm2、ZRA-YJV3×120mm2三种电缆样品,按规则进行成束焚烧实验,其阻燃功能均到达A类实验的规则要求,并且烧损量小,试制出的ZRA-YJV3×400mm2电缆得到上海电力公司市南供电公司的认可和运用。现本文就35kV交联聚乙烯绝缘A类阻燃电力电缆的结构规划和阻燃功能实验状况作一介绍,以期推进该类电缆在电力线路中得到很多的运用。
2阻燃电缆的结构规划
多项研究成果标明,电缆在进行成束焚烧实验时,假如电缆的绝缘层不被点燃,则经过成束焚烧实验的可能性就越大,关于35kV交联聚乙烯绝缘阻燃电力电缆来说,怎么保证在进行成束焚烧实验的过程中,电缆的绝缘层不被点燃这一点显得十分重要,由于,交联聚乙烯资料的氧指数极低,明火极易点燃,一旦交联聚乙烯绝缘资料被点燃,该资料将发生很多的热量,从而使焚烧进一步加重、温度上升,终究导致阻燃实验失利。因而,关于35kV交联聚乙烯绝缘A类阻燃电力电缆的结构规划,咱们首要考虑在两个方面采纳相关办法来满意A类阻燃功能要求:一是电缆的填充资料选用阻燃资料、外护套选用阻燃或非阻燃资料;二是在电缆的绝缘线芯和外护套之间规划一层隔火阻燃层,隔火阻燃层首要起到维护绝缘层不被焚烧的意图。
2.1电缆样品规划计划一
图1所示是ZRA-YJLV3×150mm2电缆的结构示意图,电缆的导体、导体屏蔽、XLPE绝缘、绝缘屏蔽、铜带屏蔽、PVC外护套的结构规划、资料选用和一般YJLV3×150mm2电缆相同,所不同的是,电缆的填充资料选用矿藏纸绳,矿藏纸绳属无机资料,具有较好的阻燃功能,此外,在绝缘线芯和外护套之间规划了高阻燃隔火层,高阻燃隔火层由无纺布带和XQT-3型高阻燃涂胶型玻璃布组成,无纺布起到包扎缆芯的效果,而用8层XQT-3型高阻燃涂胶玻璃布带堆叠绕包成高阻燃隔火层,堆叠率控制在20∽30%之间。
XQT-3型高阻燃涂胶玻璃布带首要功能见表1,它是由玻璃纤维布作基布,并在玻璃纤维布的外表浸涂金属水合物阻燃胶类溶液加工而成,该资料遇明
火后即分化成金属氧化物和分出结晶水,金属氧化物吸附在玻璃纤维布的外表能
够构成多孔状的外壳,这种外壳对烟气有必定的吸附效果,此外,分出的水份,不光起到降温效果,并且对焚烧过程中的烟粒的沉降有明显的效果。
1-铝导体2-导体屏蔽3-XLPE绝缘层4-绝缘屏蔽5-铜带屏蔽层6-矿藏纸绳填充
7-高阻燃隔火层(无纺布带+XQT-3高阻燃涂胶玻璃布带)8—PVC外护套
2.2电缆样品规划计划二
图2所示是ZRA-YJV3×120mm2电缆的结构示意图,电缆的导体、导体屏蔽、XLPE绝缘、绝缘屏蔽、铜带屏蔽的结构规划、资料选用和一般YJV3×120mm2电缆相同,所不同的是,电缆的填充选用阻燃PVC扇形填充条,其氧指数(OI)为30,在绝缘线芯和外护套之间依然规划一层高阻燃隔火层,高阻燃隔火层由无纺布带和XQT-3高阻燃涂胶玻璃布带组成,XQT-3高阻燃涂胶玻璃布带绕包层数为6层。
1-铜导体2-导体屏蔽3-XLPE绝缘层4-绝缘屏蔽5-铜带屏蔽层6-阻燃PVC扇形填充条
7-高阻燃隔火层(无纺布带+XQT-3高阻燃涂胶玻璃布带)8—阻燃PVC外护套
2.3电缆样品规划计划三关于ZRA-YJV3×400mm2电缆的结构规划咱们选用计划二的办法和要求。
3阻燃电缆的成束焚烧实验
经对所试制的三个电缆样品按GB/T18380.3《成束电线电缆的焚烧实验
办法》规范的规则进行实验,其实验成果见表3。图3、图4、图5别离描绘了三个电缆试样实验后的烧损状况,在整个实验过程中烟较小。
表3阻燃电缆成束焚烧实验状况
实验项目 |
单位 |
35kV交联聚乙烯绝缘阻燃电力电缆试样标准 |
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3×150 |
3×120 |
3×400 |
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电缆外径 |
mm |
95 |
91 |
115 |
实验类别 |
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A |
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非金属资料含量 |
L/m |
7 |
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试样根数 |
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2 |
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供火时刻 |
min |
40 |
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合格断定 |
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电缆焦化高度≤2.5m、明火平息后自熄时 间≤60min |
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实验成果 |
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电缆外外表 实践最大焦 化高度为 1.2m、明火 平息后自熄 时刻为 1.5min |
电缆外外表 实践最大焦 化高度为 0.7m、明火 平息后自熄 时刻为1min |
电缆外外表实 际最大焦化高 度为0.8、明火 平息后自熄时 间为1min |
在进行ZRA-YJV3×400mm2电缆焚烧实验过程中,一起记录了成束焚烧实验箱内的温度改变状况,实验期间箱体内最高温度为67℃,图6是电缆焚烧实验过程中温度改变曲线。从对三个试样实验后的解剖状况看,尽管,电缆的外护套部分被烧穿,但电缆的内部绝缘线芯完好无缺,相互之间不粘连,此外,高阻燃隔火层外表湿润,并含有很多的水分,这些水分的发生首要是玻璃布包带中的金属氧化物遇火后分化所造成的,它对阻挠电缆的进一步焚烧起到了关键性的效果。